化學(xué)鍍?cè)谑?、石化、?guó)防、精密儀器等行業(yè)已 廣泛應(yīng)用，化工與石化尤其在換熱器、泵葉輪、軸、閥、轉(zhuǎn)子、噴嘴、容器與管道等設(shè)備與部件用于防腐、防磨損等?；瘜W(xué)鍍是在沒有外電流的作用下利用溶 液中的還原劑將金屬離子還原為金屬并沉積在基體 表面上形成金屬鍍層的過(guò)程，其中化學(xué)鍍 Ni—P 合金是工程上最普遍應(yīng)用的，由于化學(xué)鍍 Ni—P 是一個(gè)化學(xué)還原過(guò)程，對(duì)基體金屬表面進(jìn)行預(yù)處理對(duì)于 獲得合格的鍍層質(zhì)量至關(guān)重要。

　　一、化學(xué)鍍前清理的重要性

　　1、化學(xué)鍍層的防腐蝕與防磨損等性能的好壞與鍍前處理質(zhì)量?jī)?yōu)劣密切相關(guān)，正確細(xì)致的清洗處理， 除油防銹，以獲得完整的附著力良好的，又避免多 孔、粗糙的鍍層表面，以滿足使用需要。

　　1、 由于化學(xué)鍍是靠異相表面自催化反應(yīng)起動(dòng)， 所以通過(guò)清洗處理應(yīng)盡可能獲得均勻一致的基本無(wú) 缺陷的清潔表面，以便快速形核與沉積。

　　2、 為了延長(zhǎng)鍍液的使用壽命，通過(guò)嚴(yán)格的徹底的預(yù)表面清洗處理，可杜絕待鍍表面上一些有機(jī)與無(wú)機(jī)污染帶入鍍液。

　　鍍前必須除去的污染物包括 潤(rùn)滑油、防銹油、拋光劑、氧化膜、焊渣、助焊劑、油漆、鐵銹、碳筆標(biāo) 記。黏性沉積物及其他污物等。

　　總之，良好的表面預(yù)處理能確保鍍層質(zhì)量，防止鍍層不均勻、粗糙與針孔、結(jié)合力不良、鍍層剝落與外觀晦暗等缺陷。

　　工件在酸溶液中進(jìn)行陰極或陽(yáng)極處理去銹層。陽(yáng)極處理是通過(guò)電化學(xué)溶解并產(chǎn)生氧氣的剝離作用而除銹。陰極處理是通過(guò)電化學(xué)溶解產(chǎn)生氫氣的剝離作用而除銹。

　　1) 黏有鹽垢，不僅降低化學(xué)鍍層的耐蝕等性能，而且影響外觀。干燥目的是防止工件表面形成腐蝕電池，保證耐蝕性。

　　1 化學(xué)鍍前清洗處理實(shí)例

　　3. 1 碳鋼換熱器化學(xué)鍍前清洗處理

　　目的是通過(guò)化學(xué)鍍 Ni—P 合金提高碳鋼換熱器在 100 ～ 300 ℃ 含 H2 S 油氣及其他介質(zhì)中的耐腐蝕性與抗沖蝕性。

　　3. 1. 1 換熱器鍍管程

　　采用循環(huán)清洗與循環(huán)流鍍方法。

　　1) 準(zhǔn)備工作。檢查待鍍換熱器制作合格證，并 通過(guò)氣密試驗(yàn)應(yīng)合格，仔細(xì)清理管口焊渣、飛濺物， 打磨管口內(nèi)表面 50 mm 深，露出金屬本色。安裝合適的臨時(shí)封頭。接好臨時(shí)循環(huán)管線，包括出入口管 線、頂部排氣管及氮?dú)夤芫€。并將管束斜靠在架子 上，以使換熱器底部不產(chǎn)生渦流，頂部無(wú)死角區(qū)，使 堿液、酸液、鍍液與鈍化液能均勻地全部浸潤(rùn)在需鍍 表面上。

　　2) 堿洗。堿洗液組成為: 氫氧化鈉( 50 ～ 70) g / L， 磷酸三鈉 30 g / L，碳酸鈉 20 g / L，硅酸鈉 10 g / L，表面活性劑 0. 1 g / L。

　　配制方法: 槽內(nèi)放入清水至所需量，然后將上述化工料依次加入，并用空氣不斷攪拌至溶解，泵打循環(huán)，并且不斷加熱，使溫度 < 85 ℃ ，正反循環(huán)約 2 h 后，用氮?dú)馔顺鰤A液。

　　1) 水洗。先用熱清水循環(huán) 10 min，主出口pH = 7，再用冷清水循環(huán) 10 min，測(cè) pH = 7，確認(rèn)水洗結(jié)束，用氮?dú)馔饲逅?/p>

　　2) 酸洗。酸洗液組成為: 15% ～ 20% HCl，Lan

　　- 826 0. 3% ，

　　配制方法: 清水加至所需量，然后加濃鹽酸，再均勻加入緩蝕劑，酸洗溫度常溫，快速進(jìn)酸，循環(huán)約 ( 10 ～ 20) min 后快速用氮?dú)馔怂?。?dāng)然酸洗時(shí)間按工件銹垢情況而定。

　　3) 水洗。先清水循環(huán)清洗，拆臨時(shí)封頭后再用高壓水射流沖洗換熱器兩側(cè)管板每根管內(nèi)及需鍍表面。檢查工件表面無(wú)銹斑，呈灰白色的金屬本色。

　　4) 活化。先裝臨時(shí)封頭，再用泵打酸循環(huán)活化?；罨航M成為: 7% ～ 10% HCl，Lan - 826 0. 3% 。

　　配制方法同酸洗，活化時(shí)間 1 至數(shù)分鐘，活化溫度常溫，活化后快速用氮?dú)鈮撼鏊嵋骸?/p>

　　5) 水洗。立即用泵打清水循環(huán)沖洗，至 pH = 7，

　　用氮?dú)鈮撼銮逅?/p>

　　6) 化學(xué)鍍。采用正反循環(huán)流鍍，鍍液一般由鎳鹽( 硫酸鎳) 、還原劑( 次亞磷酸鈉) 、絡(luò)合劑、緩沖劑、促進(jìn)劑等組成?？少?gòu)商品 Ni—P 化學(xué)鍍濃縮液，按規(guī)定施鍍?；瘜W(xué)鍍控制指標(biāo)為: 鎳離子( 4. 5 ～ 5) g / L，溫度( 85 ～ 90) ℃ ，pH 4 ～ 4. 5 ，鍍速( 7 ～ 10) μm / h。鍍后快速用氮?dú)鈮撼鲥円?。其他不再贅述?/p>

　　3. 1. 2 換熱器鍍殼程

　　采用槽洗與槽鍍方法。

　　1) 準(zhǔn)備工作。試壓合格，用臨時(shí)封頭將管程封死。手工機(jī)械清理隔板、支承板焊渣與油漆。準(zhǔn)備合適的堿洗槽、酸洗槽、活化槽、鈍化槽、清水槽、熱水槽與化鍍槽，以及行車、吊裝用的專用鏈條( 不得用鋼絲繩) 及高壓水射流設(shè)備等。

　　2) 堿洗。將換熱器吊進(jìn)堿洗槽，配方與配制方法及堿洗工藝同管程 ，堿洗出槽后檢查表面無(wú)油污，以不掛水珠為標(biāo)準(zhǔn)。

　　3) 水洗。將換熱器吊出槽后，用高壓水射流沖洗。

　　4) 酸洗。將換熱器吊進(jìn)酸洗槽，配方與配制方法及酸洗工藝同管程。酸洗出槽后檢查表面無(wú)銹斑與氧化皮。

　　5) 水洗。將換熱器吊出槽后，用高壓水射流沖洗。

　　6) 活化。將換熱器吊進(jìn)活化槽，配方與配制方法及活化工藝同管程，活化出槽后表面銀白色，無(wú)黃色銹斑。

　　7) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗。控制活化出槽水洗到鍍槽時(shí)間 < 5 min。

　　8) 化學(xué)鍍。采用槽鍍，鍍液及化鍍工藝同管程。

　　9) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗。

　　10) 鈍化。同管程，但在槽中浸入鈍化。

　　11) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗。

　　12) 吹干。用鼓風(fēng)機(jī)吹干。

　　13) 檢查。同管程。

　　3. 2 鈦軸套化學(xué)鍍前清洗處理

　　3. 1. 2 換熱器鍍殼程

　　采用槽洗與槽鍍方法。

　　1) 準(zhǔn)備工作。試壓合格，用臨時(shí)封頭將管程封死。手工機(jī)械清理隔板、支承板焊渣與油漆。準(zhǔn)備合適的堿洗槽、酸洗槽、活化槽、鈍化槽、清水槽、熱水槽與化鍍槽，以及行車、吊裝用的專用鏈條( 不得用鋼絲繩) 及高壓水射流設(shè)備等。

　　2) 堿洗。將換熱器吊進(jìn)堿洗槽，配方與配制方法及堿洗工藝同管程 ，堿洗出槽后檢查表面無(wú)油污，以不掛水珠為標(biāo)準(zhǔn)。

　　3) 水洗。將換熱器吊出槽后，用高壓水射流沖洗。

　　4) 酸洗。將換熱器吊進(jìn)酸洗槽，配方與配制方法及酸洗工藝同管程。酸洗出槽后檢查表面無(wú)銹斑與氧化皮。

　　5) 水洗。將換熱器吊出槽后，用高壓水射流沖洗。

　　6) 活化。將換熱器吊進(jìn)活化槽，配方與配制方法及活化工藝同管程，活化出槽后表面銀白色，無(wú)黃色銹斑。

　　7) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗?？刂苹罨霾鬯吹藉儾蹠r(shí)間 < 5 min。

　　8) 化學(xué)鍍。采用槽鍍，鍍液及化鍍工藝同管程。

　　9) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗。

　　10) 鈍化。同管程，但在槽中浸入鈍化。

　　11) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗。

　　12) 吹干。用鼓風(fēng)機(jī)吹干。

　　13) 檢查。同管程。

　　3. 2 鈦軸套化學(xué)鍍前清洗處理

　　目的在于提高醋酸泵中鈦軸套的耐磨性與耐蝕性，避免表面擦傷、咬死。NI—P 化學(xué)鍍層硬度優(yōu)于硬鉻電鍍層，摩擦因數(shù)較小。

　　1) 機(jī)械清理。細(xì)砂紙打磨，或?qū)^高要求可用碎胡桃殼噴砂。

　　2) 化學(xué)除油?？捎帽料?。

　　3) 堿洗。堿液組成為 NaOH 50 g / L，NaCO3

　　50 g / L，溫度( 60 ～ 70) ℃ ，時(shí)間 10 min

　　4) 熱水洗再冷水洗。

　　5) 酸浸蝕。酸液組成為 鹽酸 36% ～ 38% 95

　　目的在于提高醋酸泵中鈦軸套的耐磨性與耐蝕性，避免表面擦傷、咬死。NI—P 化學(xué)鍍層硬度優(yōu)于硬鉻電鍍層，摩擦因數(shù)較小。

　　1) 機(jī)械清理。細(xì)砂紙打磨，或?qū)^高要求可用碎胡桃殼噴砂。

　　2) 化學(xué)除油?？捎帽料础?/p>

　　3) 堿洗。堿液組成為 NaOH 50 g / L，NaCO3

　　50 g / L，溫度( 60 ～ 70) ℃ ，時(shí)間 10 min

　　4) 熱水洗再冷水洗。

　　5) 酸浸蝕。酸液組成為 鹽酸 36% ～ 38% 95

　　7) 水洗。同 7) 。

　　8) 鈍化。用重鉻酸鉀 + 碳酸鈉溶液循環(huán)鈍化封孔。鈍化后用氮?dú)鈮撼鲡g化液。

　　9) 水洗。同 7) 。

　　10) 吹干。用鼓風(fēng)機(jī)吹干。

　　11) 檢查。打開臨時(shí)封頭，檢查外觀應(yīng)為銀白色，光亮或半光亮，表面無(wú)針孔、無(wú)粗糙等缺陷。鍍層平均厚度 > 50 μm ，根據(jù) GB 5935—86 鐵氰化鉀潤(rùn)濕濾紙粘貼法檢查，無(wú)任何藍(lán)點(diǎn)。

　　3. 1. 2 換熱器鍍殼程

　　采用槽洗與槽鍍方法。

　　1) 準(zhǔn)備工作。試壓合格，用臨時(shí)封頭將管程封死。手工機(jī)械清理隔板、支承板焊渣與油漆。準(zhǔn)備合適的堿洗槽、酸洗槽、活化槽、鈍化槽、清水槽、熱水槽與化鍍槽，以及行車、吊裝用的專用鏈條( 不得用鋼絲繩) 及高壓水射流設(shè)備等。

　　2) 堿洗。將換熱器吊進(jìn)堿洗槽，配方與配制方法及堿洗工藝同管程 ，堿洗出槽后檢查表面無(wú)油污，以不掛水珠為標(biāo)準(zhǔn)。

　　3) 水洗。將換熱器吊出槽后，用高壓水射流沖洗。

　　4) 酸洗。將換熱器吊進(jìn)酸洗槽，配方與配制方法及酸洗工藝同管程。酸洗出槽后檢查表面無(wú)銹斑與氧化皮。

　　5) 水洗。將換熱器吊出槽后，用高壓水射流沖洗。

　　6) 活化。將換熱器吊進(jìn)活化槽，配方與配制方法及活化工藝同管程，活化出槽后表面銀白色，無(wú)黃色銹斑。

　　7) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗?？刂苹罨霾鬯吹藉儾蹠r(shí)間 < 5 min。

　　8) 化學(xué)鍍。采用槽鍍，鍍液及化鍍工藝同管程。

　　9) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗。

　　10) 鈍化。同管程，但在槽中浸入鈍化。

　　11) 水洗。采用槽洗，要用循環(huán)流動(dòng)水浸洗。

　　12) 吹干。用鼓風(fēng)機(jī)吹干。

　　13) 檢查。同管程。

　　3. 2 鈦軸套化學(xué)鍍前清洗處理

　　目的在于提高醋酸泵中鈦軸套的耐磨性與耐蝕性，避免表面擦傷、咬死。NI—P 化學(xué)鍍層硬度優(yōu)于硬鉻電鍍層，摩擦因數(shù)較小。

　　1) 機(jī)械清理。細(xì)砂紙打磨，或?qū)^高要求可用碎胡桃殼噴砂。

　　2) 化學(xué)除油。可用丙酮擦洗。

　　3) 堿洗。堿液組成為 NaOH 50 g / L，NaCO3

　　50 g / L，溫度( 60 ～ 70) ℃ ，時(shí)間 10 min

　　4) 熱水洗再冷水洗。

　　5) 酸浸蝕。酸液組成為 鹽酸 36% ～ 38% 95

　　份，氫氟 酸 70% 5 份，室 溫 2 min，或 硝酸 65%

　　80 mL / L，氫 氟酸 42% 60 mL / L，過(guò) 氧化氫 30%

　　150 mL / L，室溫 5 min。

　　1) 蒸餾水洗。

　　2) 活化?；罨航M成為鹽酸 37% 500 mL / L， 三氯化鈦 15% ～ 20% 15 mL / L，磺酸和氨基磺酸混合物 2 g / L，室溫 30 min，或 H2 SO4 40% ～ 50% ， H2 O2 ( 3 ～ 8) mL / L，( 80 ～ 90) ℃ ，( 20 ～ 30) min。

　　3) 蒸餾水洗。

　　4) 電刷鍍鎳打底。

　　5) 化學(xué)鍍或電刷鍍 Ni—P 合金。

　　6) 水洗。

　　12) 熱處理。( 280 ± 10) ℃ ，( 1. 0 ～ 1. 5) h( 增加附著力) ，( 350 ～ 400) ℃ 15 min( 提高硬度、耐磨性) 。

　　3. 3 不銹鋼( 316) 閥芯化學(xué)鍍前清洗處理

　　目的提高在醋酸介質(zhì)中耐磨、抗擦傷、抗應(yīng)力腐蝕性能。

　　1) 溶劑除油。丙酮或三氯乙烯。

　　2) 堿洗。堿液組成為氫氧化鈉( 30 ～ 50) g / L，碳酸鈉( 20 ～ 30) g / L，磷酸三鈉 20 g / L，硅酸鈉( 3 ～ 5) g / L，表面活性劑 0. 1 g / L，( 70 ～ 80) ℃ ，30 min。

　　3) 熱水洗、冷水洗。

　　4) 電凈除油。組成為檸檬酸鈉 75 g / L，氫氧化

　　鈉 75 g / L，磷酸鈉 450 g / L，潤(rùn)濕劑 1. 5 g / L，陽(yáng)極材料石墨，電壓 5 V，時(shí)間( 2 ～ 3) min。

　　1) 熱水洗、冷水洗。

　　2) 酸洗。30% HCl，常溫，時(shí)間 60 s。

　　3) 冷水洗。

　　4) 酸洗。10% H2 SO4 ，溫度 60 ℃ ，時(shí)間 30 s。

　　5) 蒸餾水洗。

　　6) 預(yù)鍍鎳活化。氯化鎳( 200 ～ 400 ) g / L，HCl ( 75 ～ 200) g / L，電極為鎳板，陰極電流密度( 2 ～ 3) A / dm2 ，溫度為室溫，時(shí)間( 2 ～ 6) min。

　　7) 蒸餾水洗。室溫至 80 ℃ 。

　　8) 復(fù)合化學(xué)鍍 Ni—P + SiC 或電刷鍍 Ni—P。

　　9) 水洗。

　　10) 熱處理。400 ℃ 15 min( 提高耐磨性) 。

　　4 化學(xué)鍍 Ni—P 鍍層質(zhì)量與表面預(yù)處理的關(guān)系

　　化學(xué)鍍層的質(zhì)量與鍍前表面有重大關(guān)系，預(yù)處理的優(yōu)劣很大程度上決定了鍍層質(zhì)量的優(yōu)劣。當(dāng)然也不能排除化學(xué)鍍施鍍工藝與鍍液管理等的重要作用。總之，鍍層質(zhì)量的優(yōu)劣，也決定了被施鍍的換熱器及其他部件耐腐蝕性、耐磨性與抗沖蝕性能的優(yōu)劣。表 1 為化學(xué)鍍層質(zhì)量與表面預(yù)處理關(guān)系。